热机和制冷机练习卷(附答案)

免费可打印的热机和制冷机练习卷:6 道题,从简单到考试水平,附答案。可打印或另存为 PDF。

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1.简单
高温热源低温热源EQH​ = 2500 kJQL​ = 1500 kJW = ?

一台热机每个循环从高温热源吸收 2500 kJ 热量,向低温热源放出 1500 kJ。 求每个循环输出的净功 W。

QH = 2500 kJQL = 1500 kJ
W = kJ
2.简单
炉膛冷却水EQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 50 MW

一座发电厂的净输出功率为 50 MW,热效率为 45%。 求燃料的热量输入速率 Q̇H。

Ẇ = 50 MWη = 45%
Q̇H = MW
3.中等
TH​ = 425 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 1600 kJQL​W = ?

一台热机在 425 °C 的高温热源和 40 °C 的低温热源之间工作。 它吸收 1600 kJ 热量。求它最多能输出的功 Wmax。

TH = 425 °CTL = 40 °CQH = 1600 kJ
Wmax = kJ
4.中等
TH​ = 275 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

一台热机在 275 °C 的高温热源和 35 °C 的低温热源之间工作。 求可能的最高热效率 ηmax。

TH = 275 °CTL = 35 °C
ηmax = %
5.困难
TH​ = 28 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4.5 kWẆ = ?

一台冰箱在 28 °C 的厨房中将冷藏室保持在 2 °C,以 4.5 kW 从冷藏室移走热量。 求最小输入功率 Ẇmin。

TH = 28 °CTL = 2 °CQ̇L = 4.5 kW
Ẇmin = kW
6.困难
TH​ = 450 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 3300 kJQL​ = 1947 kJW = 1353 kJ

一台热机每个循环从 450 °C 的热源吸收 3300 kJ 热量,产生 1353 kJ 的功,其余热量排向 25 °C 的冷源。求每个循环产生的总熵 Sgen。

TH = 450 °CTL = 25 °CQH = 3300 kJW = 1353 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. W = 1000 kJ
  2. 2. Q̇H = 111.1 MW
  3. 3. Wmax = 882.3 kJ
  4. 4. ηmax = 43.78 %
  5. 5. Ẇmin = 0.4252 kW
  6. 6. Sgen = 1.967 kJ/K

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